خَبَرَيْن logo

نشاط الشمس المضطرب

رسم يوهانس كبلر للبقع الشمسية في عام 1607 يكشف أسراراً حاسمة حول نشاط الشمس ودوراتها. دراسة جديدة تعيد خلق رؤى كبلر وتقدم تحليلاً مثيراً للاهتمام حول الحد الأدنى الشمسي الكبير وتأثيره على الأرض. #نشاط_الشمس #كبلر

التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

تاريخ رسومات يوهانس كبلر للبقع الشمسية

رسم عالم الفلك الألماني يوهانس كبلر رسومات للبقع الشمسية في عام 1607 من ملاحظاته لسطح الشمس - وبعد قرون من الزمن، تساعد هذه الرسومات الرائدة العلماء في حل لغز شمسي.

على الرغم من أن كل شيء في النظام الشمسي يدور حول الشمس، إلا أن العلماء لم يتمكنوا بعد من كشف الكثير من أسرار النجم.

أهمية النشاط الشمسي في القرن السابع عشر

ومع ذلك، فإن دراسة تقلب الشمس على مر الزمن، بما في ذلك الدورة الشمسية، يمكن أن تجيب على بعض الأسئلة التي طال أمدها حول الجرم الناري وكيفية تغيره.

شاهد ايضاً: في أول اكتشاف مذهل، اكتشف العلماء أن الحيتان القاتلة تستخدم أدوات للعناية ببعضها البعض

وتدور بعض هذه الأسئلة حول النشاط الشمسي في القرن السابع عشر، والذي كان فترة محورية لدراسة الشمس.

الاكتشافات الحديثة حول رسومات كبلر

رصد علماء الفلك البقع الشمسية بالتلسكوبات لأول مرة في عام 1610. وفي الوقت نفسه، كانت الشمس تمر بمرحلة انتقال غير معتادة إلى فترة طويلة من النشاط الضعيف. ويمكن لرسومات كبلر التي تم تجاهلها لفترة طويلة، والتي تم تجاهلها لفترة طويلة لأنها كانت رسومات وليست ملاحظات تلسكوبية، أن تقدم رؤى تاريخية حاسمة.

وقد ظهرت دراسة جديدة تعيد خلق الظروف التي قام خلالها كبلر برسم رسوماته في 25 يوليو في مجلة الفيزياء الفلكية.

شاهد ايضاً: يقول العلماء إن عثة بنية صغيرة تتنقل لمسافة 600 ميل باستخدام النجوم تمامًا مثل البشر والطيور

قال المؤلف الرئيسي للدراسة هيساشي هاياكاوا، الأستاذ المساعد في معهد أبحاث البيئة الفضائية الأرضية التابع لجامعة ناغويا، في بيان: "ساهم كبلر في العديد من المعايير التاريخية في علم الفلك والفيزياء في القرن السابع عشر، تاركاً إرثه حتى في عصر الفضاء".

"نضيف هنا إلى ذلك من خلال إظهار أن سجلات كبلر للبقع الشمسية تسبق سجلات البقع الشمسية التلسكوبية الموجودة منذ عام 1610 بعدة سنوات. وتشكل رسوماته للبقع الشمسية شهادة على فطنته العلمية ومثابرته في مواجهة القيود التكنولوجية."

الدورة الشمسية وتأثيرها على النشاط الشمسي

تمر الشمس بدورة مدتها 11 عاماً من النشاط الصاعد والهابط، والمعروفة باسم الدورة الشمسية. ويعتقد العلماء حاليًا أن الشمس تصل أو تقترب من الذروة الشمسية، وهي الذروة السنوية لنشاطها في الدورة الشمسية الحالية، التي تسمى الدورة الشمسية 25.

شاهد ايضاً: العلماء يكتشفون أقوى دليل حتى الآن على وجود حياة على كوكب غريب

ويرتبط الحد الأقصى الشمسي عادةً بزيادة في عدد البقع الشمسية المرئية على سطح الشمس. هذه المناطق المظلمة، التي يمكن أن يصل حجم بعضها إلى حجم الأرض أو أكبر، مدفوعة بالمجالات المغناطيسية القوية والمتغيرة باستمرار.

طرق رصد النشاط الشمسي اليوم

واليوم، يتتبع العلماء النشاط الشمسي باستخدام بيانات من المراصد الأرضية والفضائية، والخرائط المغناطيسية لسطح الشمس، وعمليات الرصد بالأشعة فوق البنفسجية للغلاف الجوي الخارجي للشمس.

لكن مجرد محاولة رصد الشمس كان أمراً صعباً منذ قرون مضت.

شاهد ايضاً: عاصفة شمسية قد تسبب أضواء ملونة في سماء الولايات المتحدة الليلة

قال مارك ميش، عالم الأبحاث في مركز التنبؤ بالطقس الفضائي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في بولدر بولاية كولورادو، إن البقع الشمسية كانت تُرصد بالعين المجردة من خلال الضباب أو دخان حرائق الغابات، أو قرب شروق الشمس أو غروبها عندما يساعد الغلاف الجوي على تعتيم سطوع الشمس. لم يشارك ميش في البحث الجديد.

تحديات رصد الشمس عبر التاريخ

استخدم كبلر جهازاً يسمى الكاميرا المظلمة، والذي استخدم ثقباً صغيراً في جدار الجهاز لعرض صورة الشمس على ورقة ورسم الملامح التي رصدها. اعتقد كبلر خطأً أنه التقط صورة عطارد وهو يتحرك في مدار حول الشمس في مايو 1607، لكنه تراجع عن تقريره بعد 11 عاماً وقرر أنه رصد مجموعة بقع شمسية.

وقال هاياكاوا: "نظرًا لأن هذا السجل لم يكن رصدًا تلسكوبيًا، فقد تمت مناقشته فقط في سياق تاريخ العلم ولم يُستخدم في التحليلات الكمية للدورات الشمسية في القرن السابع عشر".

شاهد ايضاً: المركبة القمرية "الطيف الأزرق" توثق رحلتها إلى القمر. المناظر خلابة

"لكن هذا هو أقدم رسم للبقع الشمسية على الإطلاق من خلال رصد آلي وإسقاط. لقد أدركنا أن رسم البقعة الشمسية هذا يجب أن يكون قادراً على إخبارنا بموقع البقعة الشمسية والإشارة إلى مرحلة الدورة الشمسية في عام 1607 طالما تمكنا من تحديد نقطة الرصد والوقت وإعادة بناء ميل الإحداثيات الهيليوغرافية - أي مواقع المعالم على سطح الشمس - في تلك المرحلة الزمنية."

الحد الأدنى الشمسي الكبير

فهم التغيرات في الشمس من خلال البقع الشمسية

البقع الشمسية ليست الطريقة الوحيدة التي يمكن للعلماء من خلالها فهم التغيرات في الشمس. وقال ميش إن التغيرات داخل المجال المغناطيسي للشمس تنظم حركة الجسيمات عالية الطاقة، التي تسمى الأشعة الكونية، عبر الفضاء.

شاهد ايضاً: عينات الكويكبات غير المسبوقة تحتوي على مركبات عضوية ومعادن حيوية للحياة، كما يقول العلماء

عندما تضرب الأشعة الكونية الغلاف الجوي للأرض، يمكنها تغيير كيمياء الغلاف الجوي، بما في ذلك توازن الكربون.

تأثير الأشعة الكونية على الأرض

وقال ميش: "بمرور الوقت، يندمج هذا الكربون في النباتات والحيوانات، وحتى في أنفسنا". "توفر حلقات الأشجار فرصة فريدة لتتبع التغير في الكربون من سنة إلى أخرى. ويمكن تتبع بعض الحلقات في الأشجار القديمة لآلاف السنين. وبالمثل، يمكن تتبع نظائر الكربون والعناصر الأخرى من خلال فقاعات الهواء المحتبسة في قلب الجليد الجليدي."

وقد استُخدمت نظائر الكربون المحتجزة في حلقات الأشجار ولب الجليد في وضع سياق أرصاد البقع الشمسية القديمة وتوسيع فهمنا للنشاط الشمسي قبل حدوث أرصاد البقع الشمسية، كما قال ميش.

الحد الأدنى الشمسي الكبير ودوراته

شاهد ايضاً: أقدم DNA بشري يكشف عن فرع مفقود من شجرة العائلة البشرية

وقد استُخدمت هذه البيانات لمساعدة علماء الفلك على فهم الحد الأدنى لماوندر، وهي فترة من الدورات الشمسية الضعيفة للغاية وغير الطبيعية بين عامي 1645 و 1715. خلال هذا ما يسمى بالحد الأدنى الشمسي الكبير، اختفت البقع الشمسية تقريباً، ولم تظهر البقع الشمسية القليلة التي تم رصدها إلا في نصف الكرة الأرضية الشمسي الجنوبي. لا يزال علماء الفلك يناقشون آلية الحد الأدنى الشمسي الكبير حتى يومنا هذا، خاصةً وهم يحاولون معرفة متى يمكن أن يحدث في القرون المقبلة وما إذا كان يمكن أن يحدث في القرون المقبلة.

لكن علماء الفلك يتفقون على أن نمط النشاط الشمسي تحول من الدورات المنتظمة إلى الحد الأدنى الكبير تدريجياً.

وقد أشار تحليل سابق لحلقات الأشجار إلى أن الدورة الشمسية القصيرة، وهي الدورة الشمسية الصغرى 14، كانت مدتها خمس سنوات فقط وأدت إلى دورة شمسية طويلة للغاية مدتها 16 سنة، والمعروفة باسم الدورة الشمسية الصغرى 13.

شاهد ايضاً: كيف أصبح جوكيش دوماراجو ملك الشطرنج في بلد يعشق لعبة الكريكيت

قال هاياكاوا: "إذا كان هذا صحيحًا، فسيكون هذا أمرًا مثيرًا للاهتمام بالفعل". "ومع ذلك، أشارت عملية إعادة بناء أخرى قائمة على حلقات الأشجار إلى سلسلة من الدورات الشمسية ذات الفترات العادية (11 سنة). إذن، بأي إعادة بناء يجب أن نثق؟ من المهم للغاية التحقق من عمليات إعادة البناء هذه مع سجلات مستقلة - ويفضل أن تكون سجلات رصدية."

لذا، لجأ إلى رسومات كبلر.

تحليل رسومات كبلر وتأثيرها على العلم الحديث

قام هاياكاوا وزملاؤه بترجمة تقرير كبلر الأصلي، المكتوب باللغة اللاتينية، لفهم الاتجاه الدقيق لرسوماته التخطيطية للبقع الشمسية، بالإضافة إلى تضييق النطاق الزمني والمواقع التي قام كبلر خلالها بالرصد.

شاهد ايضاً: ما هو سورا توربو وهل يُعتبر نقطة تحول في مجال الذكاء الاصطناعي؟

ثم زار هاياكاوا بعد ذلك مواقع في براغ، بما في ذلك مقر إقامة كبلر في التاج الفرنسي وورشة ميكانيكي البلاط جوستوس بورجي، لفهم التضاريس بشكل أفضل من حيث رأى كبلر البقع الشمسية.

مكنت أدوات البيانات الحديثة هاياكاوا وزملاءه من حساب ميل البقعة الشمسية وتحديد موقعها على الشمس. كما طبقوا أيضاً قانون سبورر، الذي لاحظه لأول مرة عالم الفلك الإنجليزي الهاوي ريتشارد كريستوفر كارينغتون ولكن طوره عالم الفلك الألماني غوستاف سبورر الذي وصف هجرة البقع الشمسية من خطوط العرض العليا إلى خطوط العرض السفلى خلال الدورة الشمسية.

وحدد فريق البحث أن مجموعة البقع الشمسية التي رصدها كبلر تنتمي إلى نهاية الدورة الشمسية ناقص 14 بدلاً من بداية الدورة الشمسية ناقص 13.

تحديد مواقع البقع الشمسية باستخدام التكنولوجيا الحديثة

شاهد ايضاً: اختيار ترامب لقيادة ناسا يثير حماس صناعة الفضاء. إليكم ما تحتاجون معرفته عن جاريد آيزاكان

وتدعم هذه النتائج فكرة أن الدورة الشمسية ناقص 13 كانت مدتها المنتظمة 11 سنة بدلاً من 16 سنة. كما تمكن الباحثون أيضاً من تقدير أن الدورة الشمسية ناقص 13 بدأت على الأرجح بين عامي 1607 و 1610.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة توماس تيج، وهو مراقب في مركز تحليل بيانات التأثيرات الشمسية في المرصد الملكي البلجيكي، في بيان: "هذا يدل على انتقال نموذجي من الدورة الشمسية السابقة إلى الدورة التالية، وفقاً لقانون سبورر".

وقال هاياكاوا إنه بالنظر إلى أن أطول دورة شمسية تم تسجيلها على الإطلاق خلال القرون الثلاثة الماضية استمرت لمدة 14 عاماً، فقد حان الوقت لإيجاد مقدمة علمية أخرى لدورة ماوندر الدنيا.

شاهد ايضاً: عظام من سفينة حربية من عصر تيودور تكشف عن تفاصيل حياة الطاقم

إرث كبلر الدائم

إرث يوهانس كبلر في علم الفلك

قالت سابرينا بيشيت، الباحثة المشاركة في الدراسة والباحثة في المرصد الملكي البلجيكي، إنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه من شخصيات تاريخية مثل كيبلر.

"قالت بيشيت: "كما أخبرني أحد زملائي، من الرائع أن نرى سجلات إرث الشخصيات التاريخية تنقل آثاراً علمية مهمة للعلماء المعاصرين حتى بعد مرور قرون. "في حالة كبلر، نحن نقف على أكتاف عملاق علمي."

شاهد ايضاً: سحالي الغابات المطيرة الصغيرة تقفز إلى الماء ولا تظهر عندما يُتوقع ذلك. العلماء يعرفون الآن السبب.

قال هاياكاوا إن رسومات كبلر تساعد في إثراء المناقشات الجارية حول الدورات الشمسية التي أدت إلى الحد الأدنى لماوندر، والتي يمكن أن تساعد أيضًا علماء الفلك في نمذجة الظروف التي سبقت الحدث.

أهمية السجلات التاريخية في الأبحاث العلمية الحالية

وقال: "من خلال وضع نتائج كبلر ضمن عمليات إعادة بناء النشاط الشمسي الأوسع نطاقاً، يكتسب العلماء سياقاً حاسماً لتفسير التغيرات في السلوك الشمسي في هذه الفترة المحورية التي تمثل الانتقال من الدورات الشمسية المنتظمة إلى الحد الأدنى الشمسي الكبير".

و وصف ميش الدراسة الجديدة بأنها "عمل مثير للإعجاب" ومثال على العمل التحقيقي الذي يستخرج رؤى جديدة من السجلات التاريخية.

شاهد ايضاً: تم العثور على وعاء من القطع النقدية الذهبية في تركيا قد يكون كان مدخرات حياة جندي إغريقي قديم، يقول الخبراء

"إن التاريخ الطويل لرصد البقع الشمسية يوفر رابطًا عبر العصور لأجيال من علماء الفلك الذين نظروا إلى الشمس بإجلال وفضول تطور من الخرافات إلى التدقيق العلمي إلى الفهم. ومن الملهم أن نرى أن علماء الفلك في الماضي يواصلون المساهمة في الاكتشافات العلمية. وجهودهم الآن أكثر أهمية مما كان يمكن أن يتخيلوه، حيث أصبح مجتمعنا التكنولوجي أكثر عرضة للتأثر بالصبح والذبول الأبدي للنشاط الشمسي."

أخبار ذات صلة

Loading...
عائلة من الأوز الكندي تتجمع حول بركة في أتلانتا، مع صغارها الخمسة، بعد إنقاذهم من سطح الفندق.

عائلة من الطيور عالقة على سطح منزل تحصل على نهاية خيالية

في قلب أتلانتا، تروي قصة إنقاذ مؤثرة لعائلة من الأوز الكندي عاشت مغامرة غير متوقعة على سطح فندق بوتيك فاخر. كيف تمكن المتطوع مايكل ووترز من لم شمل هذه العائلة في بيئة حضرية؟ اكتشف التفاصيل المثيرة وراء هذه الحادثة الفريدة. تابع القراءة لتتعرف على كيفية تأقلم الأوز مع تحديات الحياة في المدينة!
علوم
Loading...
باحثان يعملان في موقع أثري، حيث يقومان بفحص بقايا متحجرة لمخلوق عملاق يشبه حيوان المدرع، في الأرجنتين.

كشف الحفريات للأرماديلو العملاق عن وجود البشر في أمريكا الجنوبية منذ وقت طويل بشكل مفاجئ

قبل أكثر من 20,000 سنة، شهدت الأرجنتين حدثًا مذهلاً عندما استخدم البشر الأوائل أدوات حجرية لاصطياد مخلوق عملاق يشبه المدرع. هذا الاكتشاف يغير فهمنا لتاريخ الاستيطان في الأمريكتين، حيث تشير الأدلة إلى وجود البشر في المنطقة منذ زمن بعيد. تابع القراءة لاكتشاف المزيد عن هذا الاكتشاف الثوري وكيف يسلط الضوء على تاريخنا القديم!
علوم
Loading...
أفاعٍ مجلجلة تتجمع في مأوى طبيعي بين الصخور والنباتات، تُظهر سلوكياتها الطبيعية استعدادًا للولادة.

الآن يمكنك مشاهدة مئات من الثعابين المجلجلة في "مأواها" بأمان عبر جهاز الكمبيوتر الخاص بك

استعد لمشاهدة الأفاعي المجلجلة في بيئتها الطبيعية عبر البث المباشر من "الوكر الضخم" في كولورادو! انضم إلى الباحثين من جامعة ولاية كاليفورنيا بوليتكنيك واكتشف سلوكيات هذه الكائنات الفريدة. لا تفوت فرصة رؤية الأحداث النادرة، تابع البث الآن!
علوم
Loading...
رسم توضيحي للديناصور \"كومبتوناتوس تشيسي\"، وهو نوع جديد من الديناصورات الآكلة للنباتات، يظهر وهو يأكل النباتات.

الحفريات الديناصورية الأكثر اكتمالاً في المملكة المتحدة خلال قرن تكشف عن أنواع جديدة

اكتشاف مذهل يغير مفاهيمنا حول الديناصورات في إنجلترا! نوع جديد من الديناصورات، "كومبتوناتوس تشيسي"، يكشف عن أسرار عصور ما قبل التاريخ ويعزز أهمية جزيرة وايت في علم الحفريات. تابع القراءة لتكتشف المزيد عن هذا الاكتشاف الاستثنائي!
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية